La portada principal del templo está enmarcada por dos voluminosas y recias torres construidas con fines defensivos en la primitiva obra de la catedral. En el siglo XIV, el cardenal Barroso levanta la torre del mediodía hasta su actual altura y la dota de almenas y campanas. Dos siglos más tarde, el obispo don Fadrique de Portugal hace lo mismo en la torre norte.

La fachada principal queda dividida en tres puertas de acceso, separadas por gruesos contrafuertes que realzan su aspecto militar. La puerta principal recibe el nombre de Puerta de los Perdones, (según la tradición, el día de San Ildefonso, el 23 de enero, se logran indulgencias entrando por ella). Esta puerta fue modificada a principios del XVIII insertándose un medallón barroco con la escena de la imposición de la casulla a San Ildefonso. Por encima, un rosetón ilumina la nave central. Remata este frente una balaustrada barroca del siglo XVIII.

Delante de la fachada principal nace, en los primeros años del siglo XVI, el atrio. Solar que, en tiempos, fuera cementerio para canónigos y sus familiares. Es un recinto cerrado por reja y puertas de hierro costeadas por el obispo don Francisco Delgado y Venegas, cuyo escudo aparece en el montante de éstas junto a la inscripción “M. Sanchez me fecit an.1783”, que da cuenta de su autoría. Al norte, haciendo ángulo con la torre izquierda, está la Contaduría, (también conocido como edificio del Cabildo) que fue palacio y aula general de Gramática (hoy sala capitular), con cornisa y ventanas platerescas entre las que lucen los escudos del cabildo y del obispo don Fadrique de Portugal.

Lo más relevante de la fachada meridional es la Puerta del Mercado, románica del siglo XII, dotada de un pórtico cerrado y saliente, de estilo neoclásico, costeada por el Obispo Juan Díaz de la Guerra y realizada por Bernasconi en 1797. Cuando el Cardenal Mendoza decide establecer el mercado semanal en la Plaza Mayor se hace eco de la petición de los canónigos de tener el mercado más cerca para llegar a tiempo a la salida de los oficios diarios y no encontrarse con todo vendido. Igualmente Mendoza desea ofrecer la posibilidad de cumplir con sus deberes religiosos a las personas que iban al mercado.